PCB表面元件安裝缺陷檢測方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著器件封裝尺寸的減小和印刷電路板表面安裝元器件（貼片）安裝密度的增加，貼片安裝缺陷的檢查難度越來越高，人工目測穩(wěn)定性和可靠性都難以滿足生產(chǎn)和質(zhì)量控制的需要，采用自動(dòng)檢查設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測就越來越重要。自動(dòng)光學(xué)自檢（AOI--automated optical inspection）可以快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對貼片安裝缺陷的自動(dòng)檢測。AOI以機(jī)器視覺做為檢測技術(shù)，利用光學(xué)方式取得產(chǎn)品的表面狀態(tài)，并進(jìn)行影像處理來檢出產(chǎn)品的瑕疵。 本論文的

2、研究內(nèi)容來源于廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院與肇慶某集團(tuán)的合作項(xiàng)目，任務(wù)是研發(fā)一種實(shí)現(xiàn)PCB貼片安裝缺陷自動(dòng)檢測的AOI檢測系統(tǒng)。缺陷檢測方法的研究是其中的重點(diǎn)，能不能將缺陷檢測出來，檢測效果如何取決于檢測方法的優(yōu)良。本文對AOI系統(tǒng)的檢測方法進(jìn)行研究。論文研究成果主要有以下兩方面： （1）提出二值投影檢測方法對常見的阻容元件和集成芯片元件的安裝缺陷進(jìn)行檢測。二值投影分析方法是對檢測圖像二值化后進(jìn)行二值統(tǒng)計(jì)分析的檢測方法。對于貼片電阻電

3、容類型元件，利用二值投影梯度檢測電極兩端面位置，并計(jì)算距離變動(dòng)、長度方向偏移、焊料數(shù)量、電極高度和表面白色面積上限六個(gè)參數(shù)進(jìn)行缺陷判斷，可以有效檢測貼片電阻電容的缺件、焊料不足、偏移、側(cè)立和翻貼等缺陷。對于集成芯片類型元件，對引腳圖像沿引腳延伸方向進(jìn)行二值投影，計(jì)算投影中的獨(dú)立塊數(shù)量，并和標(biāo)準(zhǔn)的引腳數(shù)量進(jìn)行比較來判斷是否存在橋接缺陷；另外，運(yùn)用二值投影梯度進(jìn)行元件旋轉(zhuǎn)和偏移缺陷的檢測。 （2）圖像匹配可以檢測元件是否發(fā)生偏移和偏

4、轉(zhuǎn)及錯(cuò)件和缺件缺陷，及應(yīng)用于PCB板的精確定位。論文針對傳統(tǒng)相關(guān)系數(shù)匹配方法匹配時(shí)間太長及不能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)匹配的缺點(diǎn)，提出層疊二分互相關(guān)匹配方法；提出的方法通過將待匹配圖像和模板圖像多次縮小一半后進(jìn)行粗匹配，再依次返回到縮小之前的圖像上進(jìn)行小范圍的精匹配來減小匹配時(shí)間。為了進(jìn)行圖像旋轉(zhuǎn)角度的匹配，采用旋轉(zhuǎn)搜索窗口的方式進(jìn)行互相關(guān)值的計(jì)算，導(dǎo)出坐標(biāo)變換公式。根據(jù)匹配過程的特點(diǎn)，優(yōu)化互相關(guān)值的計(jì)算，最大限度的縮小計(jì)算時(shí)間。用遞歸方法設(shè)計(jì)了層疊二